MINI:比特幣腳本迎來重要升級 Pieter Wuille正式公布Miniscript項目

比特幣腳本的功能雖然有限，但它的重要性不言而喻，而其在今日迎來了重要升級，Bitcoincore協議維護者PieterWuille正式公布了Miniscript技術項目。

PieterWuille介紹道：

“簡而言之，它是一種以結構化、可組合的方式編寫比特幣腳本的方法，其允許各種靜態分析、通用簽名和策略編寫。想象一下，一家公司想用2-of-3多重簽名策略來保護他們的冷存儲資金。問題是，其中一位高管有一個自己的2FA雙因子驗證/多重簽名/timelock設置。為什么整個設置不能成為多重簽名“參與者”之一？

當前很多工作都集中在對區塊鏈本身功能的擴展上，以支持更復雜的應用，但我覺得我們忘記了，以可訪問、可組合、可分析的方式使用這些功能，在今天基本上是不可能的。

我希望Miniscript和PSBT這樣的東西，可以減少軟件之間的一些障礙。理想情況下，執行人員的2FA設置可以完美地與冷存儲設置交互，計算必要的組合腳本，并且仍然能夠簽名。

該項目包括一個策略編譯器，你可以知道在什么條件下輸出應該是可使用的，及其相對概率是什么，它將為其找到最經濟的Miniscript兼容腳本。

為了這個項目，我們已討論了很長一段時間。直至我們對比特幣共識及標準化規則進行了大量測試，我才對發布內容感到滿意，而當下便是公布之時。

而從開始至今，我們重寫整個設計近3次，AndrewPoelstra和sanket1729在持續討論額外的可能性、問題及分析技術。

正如大家所知的，我對命名這件事并不擅長，所以我需要指出，這個項目與Minisketch(https://github.com/sipa/minisketch)完全無關，Minisketch庫是GregMaxwell、tomatodread和我一起編寫的，其目的是支持高效的基于集調節的交易中繼(Erlay)。

它也和我們在Taproot上的研究工作無關。當然，對Miniscript的研究確實教會了我們一些關于腳本的知識，這些知識可以為將來對腳本的改進提供設計依據，并且Miniscript可以根據需要進行擴展。

數據：CEX的比特幣日交易量超200億美元，創近4個月新高:3月15日消息，數據顯示，伴隨著昨日比特幣一度突破 26000 美元，中心化交易所的比特幣日交易量突破 200 億美元（USDT 與 USDC 交易對），創 FTX 崩潰以來的 4 個月新高。[2023/3/15 13:06:02]

如果需要的話，我會在BitcoinCore中加入這部分內容，但理想情況下，它會被包含在很多錢包技術中。AndrewPoelstra和sanket1729一直在為它開發一個Rust庫：

https://github.com/apoelstra/rust-miniscript/

”

以下內容，是Miniscript項目技術文檔的譯文：

Miniscript介紹

Miniscript是一種以結構化方式編寫比特幣腳本子集，并支持分析、合成、通用簽名等功能的語言。

比特幣腳本是一種獨特的基于棧的語言，其具有很多邊界用例，旨在實現由簽名、哈希鎖和時間鎖的各種組合組成的支出條件。盡管比特幣腳本的功能有限，但其仍然是非常重要的：

考慮一個支出條件的組合，找到最經濟的腳本來實現它；

給定兩個腳本，構建一個實現其支出條件組合的腳本；

給定一個腳本，找出其允許的支出條件；

給定一個腳本并訪問足夠的私鑰集，為它構造一個通用的令人滿意的witness；

給定一個腳本，能夠預測花費一個輸出的成本；

給定一個腳本，了解特定的資源限制在花費時是否會受到影響；

Miniscript作為腳本的代表，使得這些操作成為可能，其有一個允許合成的結構。它非常易于靜態分析各種屬性。它可成為支出策略編制者的目標。最后，兼容腳本可以很容易地轉換為Miniscript格式，從而避免了對支持它的簽名設備等附加元數據的需要。

目前，Miniscript實際上只為P2WSH和P2SH-P2WSH嵌入式腳本設計。它的大多數構造在p2sh中也可以正常工作，但一些安全屬性依賴于隔離見證特定規則。此外，已實現的策略編譯器假定了一個隔離見證特定成本模型。

Galaxy Digital CEO：比特幣價值主要歸功于社區:金色財經報道，Galaxy Digital CEO Mike Novogratz表示，比特幣的價值不來自比特幣代碼，比特幣的價值主要歸功于它建立的社區。他說，僅僅因為人們相信它的潛力，比特幣現在就可以一路走好。否則，比特幣將被視為無用。[2021/6/22 23:55:10]

Miniscript由BlockstreamResearch的PieterWuille、AndrewPoelstra和SanketKanjalkar共同設計和實現，但也有其他人參與討論。

鏈接：

1、C編譯器：https://github.com/sipa/miniscript

2、BitcoinCore兼容C實現：https://github.com/sipa/miniscript/tree/master/bitcoin/script

3、Rust-miniscript實現：https://github.com/apoelstra/rust-miniscript

4、在斯坦福區塊鏈活動上談論的Miniscript內容：http://diyhpl.us/wiki/transcripts/stanford-blockchain-conference/2019/miniscript/

MiniScript編譯器策略

在這里，你可以看到Miniscript編譯器的演示。根據下面的說明編寫支出策略，并觀察它如何影響構造的Miniscript。

策略

and(pk(A),or(pk(B),or((C),older(1000))))

支持策略：

pk(NAME):需要名為NAME的公鑰進行簽名，名稱可以是最多16個字符的任何字符串；

after(NUM),older(NUM):要求nlocktime/nsequence值至少為NUM，NUM不能為0；

聲音 | CoinShares首席戰略官：比特幣是對黃金的數字模擬:CoinShares首席戰略官Meltem Demirors表示：“黃金和比特幣都受制于3Ds——指需求（demand）、消耗（depletion）、與美元（dollar）的關系——是二者之間的相似之處。我認為比特幣是數字黃金。它是對黃金的數字模擬。”（Modern Consensus）[2019/10/21]

sha256(HEX),hash256(HEX):要求顯示64個字符HEX的預映射，特殊值H可用作HEX；

ripemd160(HEX),hash160(HEX):要求顯示40個字符HEX的預映射，特殊值H可用作HEX；

and(POL,POL):要求滿足這兩個子策略；

or(]POL,]POL):要求滿足其中一個子策略。數字N表示每個子表達式的相對概率；

thresh(NUM,POL,POL,...):要求滿足以下子策略中的NUM；

編譯

Miniscript輸出：

and_v(or_c(c:pk(B),or_c(c:pk(C),v:older(1000))),c:pk(A))

支出成本分析

腳本:114WU

輸入Input:142.900000WU

總計：256.900000WU

生成的腳本結構

OP_CHECKSIGOP_NOTIFOP_CHECKSIGOP_NOTIFOP_CHECKSEQUENCEVERIFYOP_VERIFYOP_ENDIFOP_ENDIFOP_CHECKSIG

分析Miniscript

在這里，你可以分析Miniscript表達式的結構等等。

Miniscript

and_v(or_c(c:pk(B),or_c(c:pk(C),v:older(1000))),c:pk(A))

動態 | 比特幣全網未確認交易1945筆:據btc.com數據顯示，目前比特幣全網未確認交易數量為1945筆，24小時交易速率為3.83 txs/s。 目前全網難度為13.01 T，預測下次難度上升3.12%至13.41 T，距離調整還剩11天3小時。截至目前比特幣全球均價為8347.8美元，最近24小時跌幅為0.14%。[2019/10/13]

提供類型為“B”的良好miniscript表達式。

分析：

大小：114字節腳本

生成的腳本結構

OP_CHECKSIGOP_NOTIFOP_CHECKSIGOP_NOTIFOP_CHECKSIGOP_NOTIFOP_CHECKSEQUENCEVERIFYOP_VERIFYOP_ENDIFOP_ENDIFOP_CHECKSIG

Miniscriptreference

翻譯表

此表顯示了所有Miniscript片段及其相關語義和比特幣腳本。不改變其子表達式語義的片段稱為wrapper。普通片段使用“fragment”表示法，而wrapper使用前綴編寫，前綴由冒號與其他片段分開。冒號將在后續wrapper之間刪除；例如vc:pk(key)是應用于給定密鑰的pk片段的c:包裝類的v:包裝類；

含義Miniscript片段比特幣腳本false00true11check(key)pk(key)pk_h(key)DUPHASH160EQUALVERFIFY

nSequence≥n(andcompatible)older(n)CHECKSEQUENCEVERIFYnLockTime≥n(andcompatilbe)after(n)CHECKLOCKTIMEVERIFYlen(x)=32andSHA256(x)=hsha256(h)SIZE<32>EQUALVERIFYSHA256EQUAL

len(x)=32andHASH256(x)=hhash256(h)SIZE<32>EQUALVERIFYHASH256EQUAL

聲音 | V神：比特幣和以太坊不可取代 機構發行代幣會面臨信任問題但可擴展性有優勢:據巴比特報道，Vitalik在接受采訪時表示，比特幣和以太坊是不可取代的去中心化加密貨幣，不會受到金融機構發行的代幣的影響，機構發行的代幣會有信任問題，但在可擴展性方面可能會勝過傳統的加密貨幣。未來的格局會是一個大型區塊鏈系統，眾多小型區塊鏈；我們看到很多大型企業進入區塊鏈領域，他們之間不會是擠破頭的競爭關系，更多會是合作關系。[2019/9/21]

len(x)=32andRIPEMD160(x)=hripemd160(h)SIZE<32>EQUALVERIFYRIPEMD160EQUAL

len(x)=32andHASH160(x)=hhash160(h)SIZE<32>EQUALVERIFYHASH160EQUAL

(XandY)orZandor(X,Y,Z)NOTIFELSEENDIFXandYand_v(X,Y)and_b(X,Y)BOOLANDand_n(X,Y)=andor(X,Y,0)NOTIF0ELSEENDIFXorZor_b(X,Z)BOOLORor_c(X,Z)NOTIFENDIFor_d(X,Z)IFDUPNOTIFENDIFor_i(X,Z)IFELSEENDIFX1...Xn=kthresh(k,X1,...,Xn)ADD...ADD...EQUALcheck(key1)...check(keyn)=kthresh_m(k,key1,...,keyn)...CHECKMULTISIGX(identities)a:XTOALTSTACKFROMALTSTACKs:XSWAPc:XCHECKSIGt:X=and_v(X,1)1d:XDUPIFENDIFv:XVERIFY(orVERIFYversionoflastopcodein

)

j:XSIZE0NOTEQUALIFENDIFn:X0NOTEQUALl:X=or_i(0,X)IF0ELSEENDIFu:X=or_i(X,0)IFELSE0ENDIFand_n片段和t:、l:以及u:包裝類對于其他Miniscript而言是語法糖，如上表所示。在下面的內容中，它們將不再被包括在內，因為它們的屬性可通過查看它們的擴展來派生。

正確性屬性

并非每個Miniscript表達式都可以彼此組合。有些通過在棧中放入“true”或“false”值來返回結果，另一些只能中止或繼續。有些需要使用完全已知數量的參數的子表達式，而另一些則需要具有非零頂部棧元素的子表達式來滿足。為了對所有這些屬性進行建模，我們為Miniscript定義了一個正確性類型系統。

每個ministcript表達式都有四種基本類型之一：

"B"基本表達式：這些表達式從棧頂獲取輸入。當滿足時，它們將最多4字節的非零值推送到棧上。當不滿足時，它們將一個精確的0推送到棧上。此類型用于大多數表達式，并且是頂級表達式所必需的。示例是older(n)=CHECKSEQUENCEVERIFY；

"V"驗證表達式：像"B"表達式一樣，它們從棧頂獲取輸入。然而一旦滿足，它們就可繼續工作而無需推送任何東西。它們在不中止的情況下，是無法不滿足的。一個"V"表達式可使用"B"表達式上的v:wrapper獲得，或者通過使用and_v,or_i,or_c,或andor組合其他"V"表達式獲得。例子有vc:pk(key)=CHECKSIGVERIFY；

"K"Key表達式：它們也同樣從棧頂獲取輸入，但不會直接驗證條件，而是將公鑰推送到棧上，對于該棧，仍需要簽名來滿足表達式。可使用c:wrapper將"K"表達式轉換為"B"表達式。例如pk_h(key)=DUPHASH160EQUALVERIFY；

"W"包裝表達式：它們從棧頂獲取輸入，并將非零或零推送到棧頂部或onebelow。例如，一個3輸入"W"表達式會把棧"ABCDEF"轉換成"ABF0"或"AB0F"，而如果滿足，則轉換成"ABFn"或"ABnF"。每個"W"表達式要么是s:B(SWAPB)要么是a:B(TOALTSTACKBFROMALTSTACK)。例子有sc:pk(key)=SWAPCHECKSIG；

然后有5個類型修飾符，它們負責保證附加屬性：

“z”zeroarg：此表達式始終只消耗0個棧元素；

"o"One-arg:此表達式始終只消耗一個棧元素；

"n"非零：此表達式始終使用至少一個棧元素，此表達式的dissatisfaction，要求頂部輸入棧元素為零；

"d"不滿足：此表達式的不滿足可無條件構造。這意味著dissatisfaction不能包括任何簽名或哈希預映射preimage，也不能依賴于滿足的時間鎖；

"u"單位：當滿足時，此表達式將在棧上精確放置一個1；

下表列出了每個Miniscript表達式的正確性要求及其子表達式中的類型屬性：

資源限制

不同類型的比特幣腳本有不同的資源限制，無論是通過共識還是標準。其中一些會影響其他有效的Miniscripts:

超過10000字節的腳本因共識而無效；

超過520字節的腳本因共識無效；

腳本滿足操作，其中非push操作碼總數加上參與所有已執行thresh_ms的key數大于201，因共識而無效(bare,P2SH,P2WSH,P2SH-P2WSH)；

除c:pk(key)、c:pk_h(key)和thresh_m(k,...)之外n=3的任何內容在標準性無效；

超過3600字節的腳本因標準無效；

序列化腳本簽名超過1650字節的腳本，因標準無效；

由100多個棧元素組成的witness腳本，因標準無效；

MiniScript的存在，使驗證滿足腳本不受這些限制影響的能力變得容易。請注意，這與驗證是否永遠無法達到限制不同。例如，考慮or_b(X,Y)，其中x和y都需要執行大量的thresh_ms來satisfaction。在這種情況下，滿足x或y中的一個不會超過操作限制，而滿足兩者則都會超過。因為這兩者都不需要滿足，所以限制并不能阻止satisfaction。

安全屬性

上面的類型系統保證對應的比特幣腳本是：

共識和標準性完成：假設不違反上一節中列出的資源限制，對于語義允許的每一組滿足條件，可構建一個通過比特幣共識規則和通用標準性規則的witness；

共識健全：除非滿足支出條件，否則無法構建對腳本有效的共識witness。由于標準性規則只允許共識有效滿足的一個子集，因此此屬性還意味著標準的健全性。

通過對比BitcoinCore的共識和標準性實現，及驗證大量隨機Miniscript表達式的隨機滿足性，P2WSH的完整性屬性得到了廣泛測試。通過考慮每個片段腳本中所有可能的執行路徑，可推斷出健全性。

為了使這些屬性不僅適用于腳本，而且適用于整個交易，witness必須提交與驗證相關的所有數據。實際上，這意味著不需要任何數字簽名就可滿足其條件的腳本是不安全的。例如，如果一個輸出可通過簡單地傳遞某個nLockTime片段）來使用，但沒有任何數字簽名，攻擊者就可以修改支出交易中的nLockTime字段。

更多內容，讀者可訪問：http://bitcoin.sipa.be/miniscript/

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